Geri Dön

Kimyasal yöntemlerle grafen ve grafen oksit üretimi ve li-hava pil uygulamaları

Graphene and graphene oxide synthesis via chemical techniques and li-air battery applications

  1. Tez No: 379555
  2. Yazar: ŞEYMA ÖZCAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sakarya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 75

Özet

11,140 Wh kg-1 yüksek enerji yoğunluğu değeri ile benzine yakın bir enerji yoğunluğuna sahip Li-hava pilleri tüm dünyanın ilgisini çekmiştir. Li-hava pillerindeki en önemli konu hava elektrodunun mimarisini oluşturmaktır. Katot malzemeleri arasında grafen esaslı katot malzemeleri ideal katot malzemeleri olarak öngörülmektedir. Grafen nanokompozitleri farklı bileşiklerde farklı avantajlar sunarak geliştirilmiş bir performans sunmaktadır. α-mangan dioksit (α - MnO2) ise katalizör olarak kullanılan en dikkat çekici inorganik malzemedir. Mevcut tez çalışmasında, kağıt formundaki grafen oksit (GO) Hummers metodu ile hazırlanmış ve GO'nun kimyasal indirgenmesi ile grafen elde edlmiştir. α - MnO2 tozları mikrodalga hidro termal sentez yöntemi ile hazırlanmıştır. Li-hava pillerinde kullanılmak üzere α - MnO2'in oranlarına göre % 10, % 30, % 50 ve %70 olmak üzere kağıt formunda α - MnO2 + GO serbest elektrotlar hazırlanmıştır. Üretilen numunelerin ve elektrotların yüzey morfolojisi taramalı electron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Numunelerin yapısını incelemek için X-ışınları kırınımı (XRD) ve Raman spektroskopisi kullanılmıştır. Hazırlanan elektrotların elektrokimyasal performansını incelem için ECC-Air hücreleri kullanılmıştır. Test hücresinde anot elektrot olarak Li folyo, katot elektrot olarak hazırlanan kağır elektrotlar ve elektrolit olarak lityum iyonu içeren aprotik solvent kullanılmıştır. Çalışma elektrodu cam fiberli membran ile ayrılmıştır. Hazırlanan nanokompozit elektrotların elektrokimyasal çevrim testleri sabit akım yoğunluğunda test edilmiştir.

Özet (Çeviri)

The lithium-air battery has gained worldwide attention due to its high specific energy density of 11.140 Wh kg-1, which close the gasoline. The main issue of lithium-air batteries is creating architecture of air electrode. In cathode materials, graphene containing materials have been reported as ideal cathode materials.The nanocomposites of graphene can display different advantages of each component and provide an improved performance. α-manganese dioxide (MnO2) is one of the most attractive inorganic material and has been used in catalysis. In this study, graphene oxide was prepared via Hummers' Method and reduced with chemical methods due to obtain graphene. α-MnO2 powders were prepared by using microwave hydrothermal synthesis route. α-MnO2+Graphene oxide free standing papers were prepared with varying amount of α-MnO2 (10 wt. %, 30 wt. %, 50 wt. % and 70 wt. %) as air breathing cathode electrodes for Li-Air batteries. Surface morphology of the produced paper was characterized using scanning electron microscopy (SEM). X-ray diffraction technique (XRD) and Raman spectroscopy were carried out to investigate the structure of the paper. To investigate electrochemical performance of the produced electrodes, ECC-Air test cell was used. In the test cell, lithium foil is used as anode electrode, produced nanocomposite paper electrodes were used as the cathode and lithium ion containing aprotic solvent was used as the electrolyte. The working and counter electrode was separated with glass fibre separator. The electrochemical cycling test of the nanocomposite electrode was performed at a constant current density.

Benzer Tezler

  1. Fabrication of SWCNT/AgNW/PEDOT: PSS nanocomposite transparent conductive films

    Karbon nanotüp/gümüş nanotel/PEDOT: PSS nanokompozitlerden transparan ve iletken ince filmlerin üretilmesi

    SERRA MELEK AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

  2. Li22Si5–grafen kompozit anotların lityum–iyon pillerdeki performanslarının incelenmesi

    Investigation of the Li22Si5–graphene composite anodes performance in lithium-ion batteries

    SÜLEYMAN CAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    EnerjiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ANIK

  3. M13 virus template as a new approach to electrochemical energy storage in Li-O2 breathing battery cathodes

    Li-o2 solunum pili katotlarında elektrokimyasal enerji depolamaya yeni̇ bir yaklaşım olarak M13 virüs şablonu

    AHMED WALEED MAJEED AL-OGAILI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyolojiSakarya Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATEM AKBULUT

  4. Grafen ve iletken polimerler (PEDOT:PSS, PANI) ile modifiye edilmiş karbon nanolif süperkapasitör elektrotların geliştirilmesi ve özelliklerinin incelenmesi

    Development and characterization of carbon nanofiber supercapacitor electrodes modified by graphene conductive polymers (PEDOT:PSS, PANI)

    YASİN ALTIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    EnerjiBursa Teknik Üniversitesi

    Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE BEDELOĞLU

  5. Syntheses, characterizations, and device fabrications of organic molecules for energy storage devices

    Enerji depolama cihazlarında kullanılmak üzere organik moleküllerin sentezi, karakterizasyonu ve cihaz uygulamaları

    SEBAHAT TOPAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK